陳偉,趙云雷,龔海燕,桑曉慧,崔艷利,趙佩,王紅梅
(中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所/棉花生物學國家重點實驗室,河南安陽455000)
抗蟲棉的推廣應用對棉花生產(chǎn)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和穩(wěn)定起著重要的作用[1]。但是由于棉花的常異花授粉等特性以及實際生產(chǎn)管理等綜合因素影響,抗蟲棉的抗蟲性常常隨著種植的周期增加而減弱,造成不必要的損失。
目前也有一些技術(shù)和方法用于解決上述問題。如使用卡那霉素鑒定篩選抗蟲棉,剔除不抗卡那霉素的棉株,保留抗性植株[2]。但實際操作過程中由于卡那霉素濃度、噴灑時機、噴施方式以及棉花材料本身的耐受程度等原因,鑒定結(jié)果有所偏差,經(jīng)常得到抗性不純即假陽性的植株,影響棉花材料抗蟲性的穩(wěn)定。而利用生物接蟲鑒定篩選抗蟲棉[3],也會因為采樣時間、接蟲方式、接蟲數(shù)量等因素影響而產(chǎn)生不同的結(jié)果。并且這些方法主要是針對棉花材料是否抗蟲進行判斷,雖然能維持抗蟲棉的一致性,但并沒有對抗蟲性強弱進行準確判定,從而影響材料的后續(xù)利用,往往導致棉花材料實際生產(chǎn)應用管理的準確性和有效性產(chǎn)生偏差,造成不必要的損失。因此降低因棉花抗蟲性因素對棉花生產(chǎn)的影響,顯得尤為重要。為降低杜絕這些因素的影響,有效的途徑是確保棉花材料在保持優(yōu)良性狀的同時具備高抗蟲性?;谶@一思路在前人的研究基礎(chǔ)上,本課題通過實踐形成一套有效篩選高抗蟲棉花植株的方法,通過這種方法已有效維持和提高了一些材料的抗蟲性,現(xiàn)總結(jié)如下以供討論和借鑒。
在棉花第一片真葉展平后,用質(zhì)量分數(shù)為3 000 mg·kg-1的硫酸卡那霉素溶液噴灑葉面,約1周后拔除子葉和真葉上有黃色斑點的植株,保留無上述反應的植株,并逐一編號。
待保留的植株長至4片真葉,且倒1片真葉展平時,取倒2片或倒3片葉接種棉鈴蟲,每個葉片上接種棉鈴蟲1齡幼蟲3頭,接種4~6 d后觀察統(tǒng)計葉片被取食比例和幼蟲死亡數(shù),依此判斷篩選出高抗及中抗棉株,并進行逐一分類編號。具體分類標準及計算方法參照行業(yè)標準NY/T 2162―2012棉花抗棉鈴蟲性鑒定方法。
蕾花期將高抗植株和中抗植株的花朵全部做自交處理,按照編號收取自交鈴,當年底將自交鈴進行南繁,每株自交鈴種植成行,每行繼續(xù)做自交處理,收獲時分單株收取并編號。第二年將高抗自交鈴種植2行,中抗自交鈴種植1行,即按照2∶1比例交叉種植,收獲時混收。
將混收種子進行大田種植便可進一步利用。
2009年對材料中5017(中棉所29×中棉所17)、中 6416(中棉所 52×中棉所 43)進行連續(xù)觀測,發(fā)現(xiàn)田間葉片有被取食現(xiàn)象,蕾鈴期蕾鈴也出現(xiàn)蟲害。2010年在卡那霉素篩選鑒定后,對葉片無反應的植株進行生物測定時發(fā)現(xiàn),Bt蛋白含量低于抗蟲對照中棉所45,篩選抗蟲植株的效果不理想。由于2個材料耐病優(yōu)質(zhì),利用價值較高,需要進一步篩選提高。2010年底收獲葉片無反應的植株進行南繁種植,2011年種植南繁種子,利用上述方法進行鑒定篩選。2013年將混收種子進行大田種植,與抗蟲對照同樣管理的條件,在田間進行靶標害蟲的抗蟲檢測,觀測到植株器官蟲害程度大幅降低;同時田間抽樣進行毒蛋白含量檢測,表達量比對照有了明顯提高(表1),收到了很好的實際效果。
表1 田間Bt殺蟲蛋白含量檢測結(jié)果ng·g-1
一是噴灑卡那霉素鑒定應選取天氣晴朗的時候進行,便于藥物充分吸收發(fā)揮作用。鑒定處理時要及時拔除反應株。
二是人工噴灑處理時,噴霧量不宜太大,不宜行走過快,盡量均勻噴灑到每個植株。
三是每項鑒定必須設(shè)置陽性及陰性對照,必須依據(jù)各個對照的反應進行調(diào)查歸類。歸納分類時,界限不分明要么不用,要么將它歸類到低一檔的類別中。
四是要把自然成鈴都去除,確保自交徹底。
五是正常吐絮后混收,不收僵瓣花、青鈴花等不成熟的棉鈴。
[1] 陳豪,梁革梅,吳孔明,等.轉(zhuǎn)基因棉和常規(guī)棉葉片對抗Cry1Ac近等基因系棉鈴蟲生長發(fā)育的影響[J].植物保護學報,2000,36(5):126-130.
[2] 祝建波,王愛英,吳剛,等.轉(zhuǎn)基因棉花的田間篩選技術(shù)研究[J].棉花學報,2000,12(5):230-233.
[3] 朱加保,楊可勝,產(chǎn)焰坤,等.轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉室內(nèi)鑒定技術(shù)研究[J].中國農(nóng)學通報,2003,19(6):69-70.